لقد سمع الجميع عن الطيف الكهرومغناطيسي، إنها مجموعة من جميع الأطوال الموجية وترددات الضوء، من الراديو والميكروويف إلى الأشعة فوق البنفسجية وأشعة جاما.
يسمى الضوء الذي نراه بالجزء “المرئي” من الطيف أو طيف الضوء المرئي. بقية الترددات والموجات غير مرئية لأعيننا، ولكن يمكن اكتشافها باستخدام أدوات خاصة.
ما هي أشعة جاما؟
أشعة جاما هي الجزء الأكثر نشاطًا في الطيف. لديهم أقصر أطوال موجية وأعلى ترددات. هذه الخصائص تجعلها شديدة الخطورة على الحياة، لكنها أيضًا تخبر علماء الفلك كثيرًا عن الأشياء التي تنبعث منها في الكون.
تحدث أشعة جاما على الأرض، وهي تنشأ عندما تضرب الأشعة الكونية غلافنا الجوي وتتفاعل مع جزيئات الغاز. إنها أيضًا نتيجة ثانوية لانحلال العناصر المشعة، خاصة في التفجيرات النووية وفي المفاعلات النووية.
أشعة جاما ليست دائمًا تهديدًا مميتًا: في الطب، يتم استخدامها لعلاج السرطان (من بين أمور أخرى). ومع ذلك، هناك مصادر كونية لهذه الفوتونات القاتلة، وظلت لأطول فترة لغزا لعلماء الفلك.
لقد ظلوا على هذا النحو حتى تم بناء التلسكوبات التي يمكنها اكتشاف ودراسة هذه الانبعاثات عالية الطاقة.
إقرأ أيضاً… ما هو الإشعاع الكهرومغناطيسي؟
المصادر الكونية لأشعة جاما.
اليوم، نعرف الكثير عن هذا الإشعاع ومن أين يأتي في الكون. يكتشف علماء الفلك هذه الأشعة من الأنشطة والأجسام النشطة للغاية مثل انفجارات المستعرات الأعظمية والنجوم النيوترونية وتفاعلات الثقوب السوداء.
يصعب دراستها بسبب الطاقات العالية المتضمنة، فهي أحيانًا ساطعة جدًا في الضوء “المرئي”، وحقيقة أن غلافنا الجوي يحمينا من معظم أشعة جاما.
من أجل “رؤية” هذه الأنشطة بشكل صحيح، يرسل علماء الفلك أدوات متخصصة إلى الفضاء، حتى يتمكنوا من “رؤية” أشعة جاما من أعلى طبقة واقية من الهواء للأرض.
يعد القمر الصناعي Swift الذي يدور في المدار التابع لوكالة ناسا وتلسكوب فيرمي لأشعة غاما من بين الأدوات التي يستخدمها علماء الفلك حاليًا للكشف عن هذا الإشعاع ودراسته.
انفجارات أشعة جاما.
على مدى العقود القليلة الماضية، اكتشف علماء الفلك تدفقات قوية للغاية منها من نقاط مختلفة في السماء. بكلمة “طويلة”، يعني علماء الفلك بضع ثوانٍ فقط إلى بضع دقائق.
ومع ذلك، فإن مسافاتهم، التي تتراوح من الملايين إلى مليارات السنين الضوئية، تشير إلى أن هذه الأشياء والأحداث يجب أن تكون شديدة السطوع حتى يمكن رؤيتها من جميع أنحاء الكون.
إن ما يسمى بـ “انفجارات أشعة جاما” هي أكثر الأحداث نشاطا وضوحا التي تم تسجيلها على الإطلاق. يمكنهم إرسال كميات هائلة من الطاقة في بضع ثوانٍ فقط – أكثر مما ستطلقه الشمس طوال فترة وجودها بالكامل.
حتى وقت قريب جدًا، كان بإمكان الفلكيين فقط التكهن حول سبب هذه الانفجارات الهائلة. ومع ذلك، فقد ساعدتهم الملاحظات الأخيرة على تعقب مصادر هذه الأحداث.
على سبيل المثال، اكتشف القمر الصناعي Swift انفجارًا لأشعة غاما نتج عن ولادة ثقب أسود يقع على بعد أكثر من 12 مليار سنة ضوئية من الأرض.
هذا مبكر جدًا في تاريخ الكون. هناك رشقات نارية أقصر، مدتها أقل من ثانيتين، والتي كانت في الحقيقة لغزا لسنوات.
في النهاية ربط علماء الفلك هذه الأحداث بأنشطة تسمى “kilonovae”، والتي تحدث عندما يندمج نجمان نيوترونيان أو نجم نيوتروني أو ثقب أسود معًا.
في لحظة الاندماج، يطلقون دفعات قصيرة منها. يمكنهم أيضًا إصدار موجات الجاذبية.